Vertical Farming Sounds Fantastic Until You Consider Its Energy Use
Giải pháp tăng trưởng thông minh

Một công ty ở Scotland đã tiết lộ những gì họ tuyên bố là được cho là nhất thế giới trang trại trong nhà kỹ thuật tiên tiến. Trang trại dọc của Giải pháp tăng trưởng thông minh sử dụng trí thông minh nhân tạo và các công nghệ điện và truyền thông được thiết kế đặc biệt. Công ty cho biết điều này giúp giảm chi phí năng lượng bằng 50% và chi phí lao động bằng 80% so với các môi trường trồng trọt trong nhà khác và có thể tạo ra năng suất cao hơn 200% so với nhà kính truyền thống.

Trang trại dọc như thế này nhằm mục đích giảm thiểu sử dụng nước và tối đa hóa năng suất bằng cách trồng các loại cây trồng, thủy canh, trong một lượng nhỏ nước giàu dinh dưỡng xếp chồng lên nhau trong một tòa nhà kiểm soát khí hậu. Nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng năng suất tăng của canh tác thẳng đứng trong nhà phải trả giá bằng việc sử dụng năng lượng cao hơn nhiều do nhu cầu về hệ thống chiếu sáng nhân tạo và kiểm soát khí hậu.

Theo 2050, sản xuất lương thực toàn cầu sẽ cần phải tăng lên theo ước tính 70% ở các nước phát triển và 100% ở các nước đang phát triển để phù hợp với xu hướng tăng trưởng dân số hiện nay (dựa trên thông tin sản xuất từ ​​2005-2007). Nhưng ở các quốc gia đã sử dụng phần lớn đất đai của họ để canh tác, điều này nói dễ hơn làm.

Vương quốc Anh, ví dụ, sử dụng 72% đất đai của nó cho thực hành nông nghiệp nhưng nhập khẩu gần một nửa của thực phẩm nó tiêu thụ. Để cải thiện an ninh lương thực trong nước và ngăn chặn môi trường sống tự nhiên bị phá hủy cho vùng đất nông nghiệp mới, các quốc gia như Vương quốc Anh cần xem xét các phương pháp sản xuất thực phẩm mới.

Farms don’t need fields. (Vertical farming sounds fantastic until you consider its energy use)
Nông trại không cần ruộng.
Andrew Jenkins, tác giả cung cấp

Nông nghiệp đô thị mang đến một cơ hội duy nhất để trồng lương thực trên vùng đất đã phát triển, tăng sản xuất lương thực trong nước và giảm thiểu khoảng cách di chuyển thực phẩm. Kể từ khi xuất bản cuốn sách 2010 của Dickson Despommier Trang trại dọc: Nuôi dưỡng thế giới trong Thế kỷ 21st, canh tác dọc đã trở thành đồng nghĩa với canh tác đô thị. Mặc dù các tòa nhà chọc trời nông nghiệp được minh họa trong cuốn sách của Despommier vẫn chưa được hiện thực hóa, ý tưởng trồng thực phẩm theo chiều dọc đã chiếm được tâm trí của thiết kếKỹ sư như nhau.


innerself subscribe graphic


Nhu cầu năng lượng liên quan đến canh tác dọc, tuy nhiên, cao hơn nhiều so với các phương pháp sản xuất thực phẩm khác. Ví dụ, rau diếp được trồng trong nhà kính được sưởi ấm theo truyền thống ở Anh cần ước tính 250kWh năng lượng một năm cho mỗi mét vuông diện tích trồng trọt. Trong so sánh, rau diếp được trồng trong một mục đích xây dựng trang trại thẳng đứng cần ước tính 3,500kWh một năm cho mỗi mét vuông diện tích trồng. Đáng chú ý, 98% sử dụng năng lượng này là do ánh sáng nhân tạo và kiểm soát khí hậu.

Rooftop farm in Salford, UK. (Vertical farming sounds fantastic until you consider its energy use)
Trang trại trên sân thượng ở Salford, Vương quốc Anh.
Andrew Jenkins, tác giả cung cấp

Ngay cả với các mức giảm được hứa hẹn bởi Giải pháp tăng trưởng thông minh, nhu cầu năng lượng liên quan đến hầu hết các trang trại thẳng đứng vẫn sẽ rất cao, điều này đặt nông nghiệp theo chiều dọc trong một khu vực màu xám. Một mặt, thế giới cần sản xuất nhiều thực phẩm hơn, mặt khác, nó cần giảm sử dụng năng lượng và sản xuất khí nhà kính.

Giải pháp thay thế đô thị

Nhưng canh tác thẳng đứng trong nhà không phải là cách duy nhất để trồng thức ăn trong thành phố. Một loạt các phương pháp được chiếu sáng tự nhiên cũng tồn tại, từ những chiếc giường được nâng lên trong khu vườn chung cho đến sân thượng hệ thống aquaponic trồng thức ăn với sự giúp đỡ của cá. Các phương pháp này đều cần ít năng lượng hơn khi so sánh với canh tác thẳng đứng vì chúng không cần ánh sáng nhân tạo.

Naturally lit aquaponic farm.  (Vertical farming sounds fantastic until you consider its energy use)
Trang trại aquaponic tự nhiên thắp sáng. Andrew Jenkins, tác giả cung cấp

Khi xem các thành phố từ trên cao, rõ ràng để xem có bao nhiêu mái bằng bị bỏ trống và các cơ hội nông nghiệp mà họ đại diện. Tại thành phố Manchester ở Anh, mái bằng không có người ở chiếm diện tích 136 ha, đại diện cho một phần ba khu vực nội đô của thành phố.

Gotham Greens ở New York và Nông trại Lufa ở Montreal, chẳng hạn, cả hai trang trại thương mại sử dụng không gian mái trống để trồng thức ăn trong nhà kính thủy canh được chiếu sáng tự nhiên. Với sự thành công của các dự án như vậy và diện tích không gian mái có sẵn, có vẻ lạ khi nhiều công ty sẽ bỏ qua các phương pháp sản xuất thực phẩm vẫn cần nhiều sự phát triển tốn kém, cũng như nhiều năng lượng hơn để vận hành. Mặc dù họ không thể trồng nhiều thực phẩm, nhà kính trên tầng thượng cần ít nhất 70% ít năng lượng cho mỗi mét vuông diện tích trồng hơn so với các trang trại thẳng đứng được chiếu sáng nhân tạo.

Lufa Farms rooftop greenhouse. (Vertical farming sounds fantastic until you consider its energy use)
Nông trại Lufa trên sân thượng.
Fadi Hage / Wikimedia Commons, CC BY-SA

Bản thân tôi đã thiết kế và xây dựng một hệ thống aquaponic trên tầng thượng tòa nhà công nghiệp cũ ở Salford ở Anh, Tôi ngạc nhiên khi nhiều công ty không xem xét và tối đa hóa các cơ hội do môi trường đô thị chiếu sáng tự nhiên. Nếu không có gì khác, tôi tin rằng chúng ta nên khám phá tiềm năng của môi trường có ánh sáng tự nhiên trước khi chúng ta đi sâu vào các tòa nhà thiếu sáng, nơi cần có các công nghệ đặc biệt, ánh sáng nhân tạo và xử lý không khí để sản xuất thực phẩm.

Có rất ít câu hỏi rằng các trang trại dọc sẽ đóng một vai trò lớn trong nông nghiệp đô thị và nông nghiệp trong tương lai. Nhưng khi xem xét bất kỳ phương pháp sản xuất thực phẩm nào, chúng ta cần hiểu tác động và sử dụng năng lượng của thực tiễn để đảm bảo đó là một phản ứng bền vững và toàn diện cho nhu cầu thực phẩm toàn cầu.

Nông nghiệp theo chiều dọc hiện đang cần rất nhiều năng lượng, hy vọng sẽ giảm theo thời gian khi các công ty như Giải pháp tăng trưởng thông minh thực hiện các tiến bộ kỹ thuật. Nhưng hiện tại, thực hành canh tác thẳng đứng vẫn còn là một phương pháp lâu dài để trở thành một phương pháp nông nghiệp bền vững.The Conversation

Giới thiệu về Tác giả

Andrew Jenkins, Nghiên cứu viên, Trường Môi trường Tự nhiên và Xây dựng, Đại học Belfast Queen

Bài viết này được tái bản từ Conversation theo giấy phép Creative Commons. Đọc ban đầu bài viết.

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon